Природные ресурсы. Уголь, нефть и газ. Минералы и драгоценные камни

Земля во все времена снабжала человека природными ресурсами, поставляя е необходимое сырье. Горючие полезные ископаемые - каменный уголь, нефть и природный газ - дают миру около 75% всей необходимой энергии. Руды, минералы и глины используются для изготовления всего того, в чем мы так нуждаемся.

Уголь - это богатый углеродом минерал, который образовался из остатков древних растений болот, речных дельт и стариц. Качество угля зависит от содержания в нем углерода, что определяется его возрастом и стадией формирования. Над торфом накапливаются новые слои осадочных отложений, их давление вытесняет из него воду и газы, увеличивая в оставшейся части процентное содержание углерода. Торф на 50% состоит из углерода, лигнит (или бурый уголь) - на 72%, каменный уголь - на 85%, а антрацит - на 93%.

Погружение. Остатки растительности в болотистой местности отмирают и покрываются грязью и илом, образуя торф. Накопление осадочного слоя. Сверху накапливаются слои, погребающие торф. Он превращается в лигнит. Высокие температуры и давление. По мере увеличения давления получается каменный уголь. Глубокое погружение. Большая часть газов вытесняется, и образуется антрацит.

Нефть и газ. Нефть, единственное жидкое горючее полезное ископаемое, образовалась из-за разложения микроскопических животных и растений без доступа кислорода при последующем воздействии высоких температур. Органические вещества скапливались на дне морей или в дельтах рек, где их покрывали грязь и ил.

Нефть редко остается в месте своего образования, так как обладает свойством вместе с водой просачиваться сквозь пористые породы, например известняк. Залежи нефти образуются там, где под пластом непроницаемой, или покровной, породы внутри пористой породы скапливаются нефть и вода. Подобные резервуары возникают в самых разных горных породах. Оседание и прогиб пластов также создают полости, в которых скапливаются нефть и газ.

Осадочные отложения. Микроскопические водные растения и животные, погибая, опускались на дно, образуя слой органических веществ. Слой ила и глины перекрывал его так быстро, что они не успевали полностью перегнить. Погружение. Осадочные отложения покрывали органические вещества, сжимая и утрамбовывая. При высоких температурах и давлении органические вещества превращались в нефть и газ. Миграция. Пузырьки газа поднимались вверх, а капли нефти стекали вниз, просачиваясь сквозь пористую породу, пока не достигали непроницаемого пласта. Процессы в земной коре сдвигали пласты пород, создавая «ловушки», в которых скапливались нефть и газ.

Минералы - это неорганические вещества естественного происхождения. Некоторые из них состоят из одного химического элемента, как алмазы - из углерода. Чаще в состав минералов входят два и более химических элемента: кварц - соединение кремния с кислородом, пирит - железа и серы. Горные породы слагаются из различных минералов. Если в их состав входят металлы, они называются рудами.

Основная часть минералов формируется в земной коре из расплавленной магмы, когда она застывает в жилах, расположенных глубоко в коре. Вода, подогретая магматическими отложениями из жил и полостей, также содержит минеральные элементы. В ходе метаморфизма образуются новые минералы.

Каменная соль и гипс возникают при испарении воды с поверхности Земли. Впоследствии они бывают погребены под слоем осадочных пород, например песка, и образуют залежи.

В морях и озерах отложения образуются из растворенных в воде минералов, которые кристаллизуются и выпадают на дно.

Алмазы образуются внутри агломерата вулканической породы

Десять твердых минералов. Твердость минерала измеряется его устойчивостью к царапанью и определяется по шкале Мооса. Проводя одним минералом по поверхности другого, можно установить их твердость, исчисляющуюся по десятибалльной системе.

Драгоценные камни. Минералы используют в ювелирном деле. Прозрачные, полупрозрачные и матовые, они подразделяются - на драгоценные (Д) и полудрагоценные (П). Выше всего ценятся полностью прозрачные камни «чистой воды».

Металлы. Немногие из металлов можно обнаружить в чистом виде; большинство встречается в соединениях с другими элементами в горных породах и металлосодержащих минеральных образованиях (рудах).

Металлы получают из руд разными способами, как физическими, так и химическими: дроблением, флотацией, гравитационным обогащением и плавкой. В таблице содержится перечень важнейших металлов и содержащих их руд.